C#重排三位数求最大值代码逻辑错误排查（禁用数组/循环/第三方方法）

问题需求 #

实现功能：对任意三位自然数n（取值范围满足100 ≤ n ≤ 999）的各位数字进行排列组合，返回可得到的最大整数。

示例：当n = 165时，正确返回结果为651。

现有实现代码 #

public static int Task2(int n)
{
    int firstValue = n / 100;
    int secondValue = n / 10 % 10;
    int thirdValue = n % 10;

    if (secondValue >= thirdValue)
    {
        int swap1 = secondValue * 100 + firstValue * 10 + thirdValue;
        return swap1; 
    }

    if (secondValue >= firstValue)
    {
        int swap2 = secondValue * 100 + thirdValue * 10 + firstValue;
        return swap2;
    }
    if (firstValue >= secondValue)
    {
        int swap3 = firstValue * 100 + thirdValue * 10 + secondValue;
        return swap3;
    }
    if (thirdValue >= secondValue)
    {
        int swap4 = thirdValue * 100 + firstValue * 10 + secondValue;
        return swap4;
    }
    if (thirdValue >= firstValue){
        int swap5 = thirdValue * 100 + secondValue * 10 + firstValue;
        return swap5;
    }
    if (thirdValue == firstValue && thirdValue == secondValue)
    {
        int swap0 = secondValue * 100 + firstValue * 10 + thirdValue;
        return swap0;
    }
    return 0;
}

问题现象 #

现有代码可通过大部分测试用例，唯独测试用例[TestCase(174, 741)]无法通过，可正常通过的测试用例如下：

[TestCase(401, 410)]
[TestCase(999, 999)]
[TestCase(370,730)]
[TestCase(625,652)]      

逻辑缺陷分析 #

原代码的分支判断存在顺序逻辑错误：

• 首个判断secondValue >= thirdValue只要成立就直接返回结果，完全没有比较第二位和第一位的大小，也没有调整十位、个位的数字顺序。以失败用例174为例，三个位的数值分别是百位1、十位7、个位4，满足7>=4的条件，代码直接返回7*100 +1*10 +4 =714，没有把更大的个位4放到十位位置，结果错误。
• 分支覆盖不全，存在永远无法触发的死代码：三个数字全相等的判断放在分支最末尾，实际只要触发第一个secondValue >= thirdValue的条件就会提前返回，永远走不到该分支。
• 整体逻辑没有遵循「百位放最大数字、十位放次大数字、个位放最小数字」的最优排列规则，分支判断零散没有统一逻辑。

符合约束的正确实现 #

实现约束：代码尽可能简洁，禁止使用数组、循环以及第三方方法
三个数字求最大、次大、最小值不需要复杂分支，利用三数总和减去最大、最小值即可得到中间值，代码逻辑清晰无冗余：

public static int Task2(int n)
{
    int a = n / 100;
    int b = n / 10 % 10;
    int c = n % 10;

    // 取三个数中的最大值作为百位
    int max = a >= b ? (a >= c ? a : c) : (b >= c ? b : c);
    // 取三个数中的最小值作为个位
    int min = a <= b ? (a <= c ? a : c) : (b <= c ? b : c);
    // 总和减去最大、最小值得中间数作为十位
    int mid = a + b + c - max - min;

    return max * 100 + mid * 10 + min;
}

验证结果 #

• 失败用例174：max=7，min=1，mid=4，返回7*100+4*10+1=741，符合预期
• 原有通过用例全部验证通过：401返回410、999返回999、370返回730、625返回652
• 边界值覆盖正常：如100返回100、109返回910、900返回900

内容的提问来源于stack exchange，提问作者WarmingZ